500kV變電站常見故障原因分析及處理方法

劉大鵬

國網吉林省電力有限公司檢修公司 吉林長春 130000

很多因素都可能導致500kV變電站出現故障，這些因素有些是客觀存在的，有些則是因為人為導致的，如果不能針對故障原因進行及時處理就會影響到整個電力系統的運行，進而對人們正常用電造成影響。不同類型的故障需要采取不同的處理方式，所以需要對造成故障的原因進行分析，針對原因采取措施[1]。

1 500kV變電站運行故障類型

1.1 倒閘操作出現故障

倒閘操作在電力系統運行中的主要作用就是確保維修人員進行維修時可以將電力設備調整為維修狀態，確保維修人員的生命安全。倒閘操作需要通過一些元件和設備完成，可以完成三種狀態的轉變。倒閘操作故障主要有以下四種：

（1）斷路器故障。斷路器是倒閘操作的重要構成，如果進行倒閘操作時斷路器出現故障，那么即使轉變為維修狀態，還是存在很高的危險系數，也就是發生安全事故的概率非常高，這就會給維修人員的生命安全造成嚴重威脅。

（2）高壓隔離開關不能有效分合。高壓隔離開關同樣也是倒閘操作的重要構成，如果其發生故障，不能有效進行分合，那么即使關閉了高壓隔離開關，線路上依然還是有電荷，如果這時維修人員進行維修就會產生傷亡。

（3）接地短路出現故障。接地短路故障是倒閘操作中經常會出現的情況，之所以出現這種情況主要原因就是因為接地隔離分合沒有選準時間，具體故障表現有兩種：一、線路中依然有電流通過；二、隔離開關發揮了作用但是斷路器并沒有發揮作用。

（4）越閘出現故障。該故障發生的主要原因就是壓板沒有發揮原有保護作用，從而給維修人員帶來了生命威脅。

1.2 變壓器繞組出現故障

根據發生故障形式的不同可以將該故障分為兩種類型，一種是匝間短路故障，另一種則是相間短路故障。500kV變電站和其他變電站相比，具有一定特殊性，主要表現為電流輸入、輸出端口都不能對其造成影響，因此其可以長時間保持工作狀態，再加上變壓器沒有很高的電荷承受力，散熱功能也不太好，長時間處于運行狀態就會導致繞組絕緣性越來越低，最終就會引發匝間短路故障。至于相間短路故障則是因為變壓器引線不明顯，在相電流大力沖擊下或是在高油溫長時間影響下變壓器絕緣性不斷降低所引起的[2]。

1.3 變壓器調壓裝置出現故障

變壓器會長時間處于運行狀態，但在長時間運行會導致其中的壓緊彈簧慢慢變得松弛，滾輪承受的壓力也會出現很大變動，從而導致接觸頭變得比較遲鈍，隨著電阻的提升，經過分接開關的電流變得越來越大，分接開關最終就會慢慢失去作用，進而導致開關接頭產生電弧。

1.4 線路出現故障

500kV變電站出現線路問題的概率比較小，但是還是可能出現的。500kV變電站線路沒有什么遮擋，一般人們直接就可以看到這些線路，這也意味著線路會直接經受風吹雨淋、雷電打擊等的傷害，從而引發線路故障。雷擊是比較常見的一種線路故障原因，其中直擊雷是發生次數比較多的，也是危害性比較大。空氣濕度比較大的時候線路容易出現污閃，雨雪天氣也比較容易出現污閃，其也是引起線路故障的重要原因之一。在大風天氣中，線路會出現很大的搖晃，這就容易引起機械傷害，有時也會出現相間放電。

2 500kV變電站出現故障的主要原因

2.1 人為因素

（1）負責倒閘操作的工作人員必須具備豐富的電氣知識，對于電力系統運行也要熟知，還要掌握事故處理應變能力。但是實際操作中，很多工作人員都會因為能力水平不足而出現失誤，如，違背了規定的操作順序、沒有進行操作前檢驗、沒有認真核對資料、沒有檢查用具是否達標等。

（2）沒有認真對待防誤解鎖設備管理，使用存在違規現象。有些工作人員安裝防誤閉鎖設備時，安裝質量沒有達到要求，之后也沒有進行有效維護，從而導致設備經常出現問題，如，生銹、不能順暢開鎖等，進而給倒閘操作帶來了干擾。還有就是有些工作人員沒有將發生問題的設備及時上報給領導，而是自己私自借助萬能鑰匙進行解鎖。此外，還有一些工作人員沒有認真對待解鎖操作，操作中存在違規現象，這樣的操作自然會留下安全隱患，并會對電力系統運行帶來威脅，情況嚴重就會引發生產事故[3]。

2.2 作業環境

作業環境和變電站故障之間有著密切關系。良好的作業環境可以讓設備運行效率得到提升，還可以有效防范故障的發生。所以需要為變電站提供一個干凈、整潔、噪音比較小、溫度適合的運行環境，還要確保不存在化學物質，以免化學物質對變電站造成損壞，這樣就可以有效防范故障發生，為電力系統的順暢運作提供保障。

2.3 自然災害

自然災害也是引發變電站故障的重要原因之一，尤其是雷擊災害具有很大的危害性。雷電擊中變電站后，電流會被引向大地，但是地面上也有一些具有導電功能的金屬，所以很可能引發靜電感應，如果不能對電壓進行及時分散就會導致電荷過高。而且，出現一次放電后的通道還會繼續導電，再加上雷擊造成的電流增大就會形成雷電流脈沖。另外，在雷擊影響下，受電磁感應影響的金屬導體也會出現反應，進而使得電壓在短時間不斷變大。在此情形下，導體熱穩定性在一定程度上就會變差，機械強度也會變差。此外，受到雷擊后有些設備會出現絕緣閃絡，進而引發二次事故，如果情況比較嚴重就會引發生產事故[4]。

3 500kV變電站故障問題處理策略

3.1 對操作人員業務水平和綜合素質進行積極提升

500kV變電站倒閘操作相對來說具有一定的復雜性，所以對操作人員技能水平和知識基礎的要求都比較高。500kV變電站屬于具有高危險性的場所，其不僅電壓幅度比較高，電流設備也比較大，一旦發生事故很容易就會造成人員傷亡。為了確保變電站可以平穩運行，電力企業需要重視對操作人員進行培訓，通過培訓增強他們的安全意識，并對他們的業務水平、專業水準和綜合素質進行增強。另外，還要將管理責任落實到各個操作人員身上，以此來增強他們的工作積極性，而且管理責任制的實行還可以起到追責作用，這樣就可以有效避免工作失誤的初選，變電站出現故障的概率也會有所縮減。

3.2 對設備管理力度進行增強

設備管理和變電站故障之間也有著密切關系，通過大力開展設備管理可以很好地減少變電站發生故障的概率。具體操作需要從以下四方面著手：一、進行電氣設備采購時對設備質量進行嚴格檢查，確保設備質量能夠滿足變電運行需要，同時還要做好出廠試驗工作，確保設備不存在運行故障。另外完成設備安裝后一定要進行調試和驗收，確保不存在接線錯誤等情況，電氣設備可以正常運轉。二、定期對電氣設備進行維修和保養，認真對待巡視工作，在巡視中一旦發現電氣設備運行存在異常情況就要進行仔細分析，對設備運行狀況進行認真分辨等。巡視次數不能太少，太少不能及時發現設備故障，也不能太多，太多會給工作人員增加負擔，合理的巡視才能及時發現和消除故障。三、在充分考慮設備實際運行狀況的基礎上制定修試計劃，等到完成設備修試后，還要對質量進行嚴格檢查，確保隱患已經被消除。

3.3 訂立規章制度并對工作人員的安全意識進行增強

規章制度可以為變電站運行提供指導，從而可以提高運行規范性，故障發生概率也會變小。安全意識的形成可以讓工作人員自覺按照安全操作標準進行操作，變電站故障發生率也會受到積極影響。所以就要定理規章制度，還要對工作人員的安全意識進行增強，這兩種措施存在相輔相成關系。首先制定生產責任制度，明確工作人員的具體責任，他們的工作積極性也能得到增強，同時還要制定獎罰制度，以此來調動工作人員遵循相關標準要求的自覺性，而且他們也會更加重視安全操作。其次，可以在變電站周圍顯眼位置張貼安全標語，還可以定期組織工作人員觀看事故錄像，對他們進行安全教育，以此來幫助他們認識到安全操作的重要性，使得他們的安全意識得到發展，與此同時他們對于規章制度的執行也會變得更加認真[5]。

3.4 對變電設備檢修力度進行增加

對于500kV變電站一定要重視日常管理，通過大力開展設備檢修確保變電站可以順暢運行。第一、盡量選擇質量比較好、功能比較穩定的電氣設備作為變電設施，而且要確保設備性能能夠滿足要求，這也是從源頭上防范變電站故障的有效方法。另外，就是要做好日常檢修工作，還要對變電站運行進行嚴密監控，還要定期進行維護，為變電站可以平穩、順暢運行提供堅實保障。第二、在變電站檢修力度進行加強，同時不能忽略日常運維管理和設備性能情況，對于變電站運行中比較常見的故障也不能懈怠，一定要及時進行消除。另外還要經常組織維檢人員教育培訓，以此來對他們的技能水平進行提升，這樣他們就可以更快速、準確的解決設備故障，從而可以在運維管理中發揮出更大的作用。第三、引導工作人員全面認識500kV變電運行管理，增強他們的工作責任感，對于變電站運行中出現的故障一定要重視，并針對一些常見故障制定應急處理預案，為及時、有效解決運行故障提供保障。

4 結語

當前人們對于電力的需求不斷增大，特別是在一些用電高峰期，因此給電力系統造成了很大的壓力，電力轉換面臨的負擔也變得更大。500kV變電站在電力系統中占據重要地位，還是一些地區的主干電網設備，擔負著重要的工作使命，一旦其出現故障將會給當地用電造成很大的影響，所以就要確保變電站運行的順暢性和平穩性，對于比較常見的故障一定要做到及時、有效處理，對于潛藏的隱患也要進行及時消除，這樣電力系統才能正常運作，才能發揮出更大的作用。